铁路下穿高速公路立交桥盖挖逆作施工技术.pdf

1 前言随着工程项目建设的开展，越来越多的公铁交叉工程不断地涌现，保证既有线施工安全始终是各方谈判时提出的首要条件，而且把施工工期、质量、环保及行车干扰等问题均列为头等大事来抓，这给传统施工方法的过程控制提出了相当多的难题。新建西安至平凉铁路 XPS- 1 标下穿银武高速公路立交桥为3 孔 25 m预应力混凝土箱梁桥，桥全长 81.06 m。桥墩采用三柱式圆墩，墩径 1.3 m，桥台采用桩柱式桥台，全桥采用钻孔灌注桩基础，桩径均为 1.5 m，桥梁建成后高速公路在铁路上方通过。中铁三局西平铁路六公司项目部在施工公铁交叉项目时提出了全新的施工理念，采用盖挖逆作法很好地解决了既有线的行车安全风险，避免了土方大量开挖，避免了高空作业，避免了深基坑临边作业，保证了工期，创造了效益。

2 工艺原理所谓“盖挖逆作”即先“盖”（墩柱施工、盖梁施工、架梁）后“挖”（土方开挖），与传统的先“挖”后“盖”不同。

3 施工工艺流程及操作特点3.1 施工工艺流程场地平整→旋挖钻成孔→灌注桩基→扩孔处理→清理浮土→凿桩头→墩柱钢筋绑扎→支立墩柱圆柱模→浇注混凝土→施工盖梁→架梁→桥面铺装→车辆通行→桥梁下部土方开挖。3.1.1 路面结构层开挖将封闭处的沥青路面破碎后，采用装载机和挖掘机、自卸车集中运至指定地点处理。首先对桥跨范围整体开挖至高速公路路面结构层底部，垂直开挖，开挖线距高速公路中央分隔带中心1 m远。形成施工作业平台，然后利用旋挖钻机进行全桥的桩基施工，钻进顺序为先桥墩后桥台。3.1.2 钻孔桩施工（1）桩位的测量方样。根据该桥所布导线控制网，使用全站仪准确测设墩位及钻孔桩桩位，且用标准钢尺检查各墩位之间、各桩位之间距离符合设计及规范要求后，打十字护桩标志。（2）护筒制作。护筒类型为钢护筒，采用 8 mm厚钢板进行加工制作，护筒直径比设计桩径大 20～40 cm，上端用 φ16 圆钢在护筒外侧焊成箍圈，并垂直对称焊 4 块加厚钢板，护筒顶对称焊两吊环，护筒长度视埋置深度而定。（3）旋挖钻机钻孔。旋挖钻机通过自行履带自行就位，就位后，钻头中心点对准桩位中心，同时调整钻桅达到垂直，然后钻进，其工作循环为：对孔→落钻→钻进→提钻→反转解锁→提升钻机回转卸土→再对孔。每次钻孔时在深度表上对零，以检查钻进情况，提放钢丝绳适度。每一循环检查钢丝绳是否在滚筒槽内（通过后视窗检查），检查钢丝绳是否有毛刺、断股现象，如有及时更换。（4）成孔检查。钻孔桩在成孔过程中及终孔后以及浇注混凝土前，对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。①孔径和孔形检测。孔径检测在桩孔成孔后，下入钢筋笼前进行。笼式井径器用 φ8 和φ12 的钢筋制作，其外径等于钢筋笼直径加 100 mm，但不大于钻孔的设计孔径，长度等于孔径的 3～4 倍，其长度与孔径的比值选择根据钻机的性能及土层的具体情况而定。检测时，将井径器吊起，孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅，表明孔径大于给定的笼径。②孔深和孔底沉渣检测，孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。测锤一般采用锥形锤，锤底直径 13～15 cm，高 20～22 cm，质量 4～6 kg。测绳采用钢尺进行校核。③成孔竖直度检测，旋转钻采用钻杆测斜法。（5）钢筋笼加工及吊放。钢筋骨架临时存放的场地必须保证平整、干燥。存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的木方，以免受潮或沾上泥土。每组骨架的各节段要排好次序并挂上标志牌，便于使用时按顺序装车运出。钢筋骨架吊运至墩位的过程中保持骨架不变形。采用汽车运输时要保证在每个加筋处设支承点，各支承点高度相等；采用人工抬运时，多设抬棍，并且保证抬棍在加筋处靠近骨架中心穿入，各抬棍受力均匀。钢筋笼入孔采用吊车吊装。在安装钢筋笼时，采用两点起吊。第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间。骨架最上端的定位，由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，为防止钢筋笼掉笼或在灌注过程中浮笼，钢筋笼的定位采用螺纹钢筋悬挂在钢护筒上。钢筋笼中心与桩的设计中心位置对正，反复核对无误后再焊接定位于钢护筒上，完成钢筋笼的安装。钢筋笼定位后，在 4 h 内灌注混凝土，防止坍孔。（6）混凝土灌注。采用导管法进行干孔混凝土的灌注。导管用直径 40 cm 的钢管，每节长 2.0～2.5 m，配 1～1.5 m 短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水。导管使用前，进行接长密闭试验。下导管时防止碰撞钢筋笼，导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上，用于支撑悬吊导管。混凝土浇铁路下穿高速公路立交桥盖挖逆作施工技术王 兴（中铁三局六公司，山西 晋中 030600）摘 要： 文章介绍了西平铁路公铁交叉项目施工的情况，即通过采用盖挖逆作的施工方法，有效地避免了铁路下穿高速公路时开挖既有高速公路形成的高边坡安全隐患，保证半幅通车的要求，大大降低了安全措施费的投入，节约了施工成本，为以后类似工程的施工提供了宝贵的技术支持。

关键词： 铁路；高速公路；立交；盖挖逆作

注期间用钻架吊放拆卸导管。灌注开始后，连续地进行，严禁中途停工。在浇注过程中，导管埋入混凝土的深度不少于 1.0 m，一般控制在 4 m以内。（7）成桩检测。对钻孔桩桩身全部进行无损检测。检测方法符合《公路工程基桩无损检测规程》，检测频率符合要求的规定。3.1.3 墩柱、台帽及盖梁施工钻孔桩施工完毕后，采用机械及人工对桩基以上的空孔进行扩孔处理，以保证墩柱模板的安装和定位能有足够的作业空间，同时对钻孔桩的桩头进行处理，做到桩基检测的要求。（1）施工放样。由技术人员用锤球配合全站仪确定墩柱中心位置，用钢尺、水准仪确定桩基顶面标高，并测得墩柱顶面标高。将所有数据通过技术交底发给现场领工员。施工过程中要严格检查。（2）钢筋的焊接与绑扎。按设计要求将墩柱钢筋先行绑扎焊接完成，将整个钢筋笼用吊车提升入孔，施工人员在孔内进行焊接和定位，并安装保护层垫块。施工中确保钢筋笼位置准确无误，保证各方向保护层厚度达到要求，焊接方式为搭接焊。特别注意的是：在钢筋笼安装完毕后，通过准确测量后，用定位钢筋将墩柱模板的内轮廓线焊接成型，可方便模板定位准确，人工用砂浆将桩基顶面墩柱以外部分全部找平。（3）安装模板。模板采用厂家定购的组拼钢模板，施工前预拼，保证其结构尺寸符合设计要求。施工中先将模板按设计要求拼装完毕，用吊车将整体钢模板准确、稳固、安全地安装到孔内，顶面用钢丝绳固定，墩身部位可以采用多个位置对称的垫木或顶杆等材料加固处理，确保模板的稳定和竖直度。（4）砼的拌和与运输。砼由拌和站集中拌和，由砼罐车水平输送。（5）砼的浇注。砼通过加长串筒入模，分层浇注，每层厚度不宜超过 30 cm。人工利用爬梯在墩柱内部进行施工作业。

砼的振捣。采用插入式振动器进行逐层浇注、振捣。按周边圆形振捣顺序，移动间距不应大于作用半径的 1.5 倍，并必须对中间砼进行振捣，完毕后振捣棒垂直提落。（7）拆模与养生。砼强度达到 2.5 MPa 后，拆除模板，在检查外观无缺陷以后，包裹一层塑料薄膜进行自然养生。3.1.4 箱梁架设根据该工程实际特点，箱梁预制张拉完毕后，利用千斤顶将梁片移出台座后直接落在运梁轨道上，然后采用人工配合牵引设备将梁片水平运输到桥跨位置。技术人员确定好架梁线后，再用千斤顶将梁片精确落到支座上。架梁过程由专人指挥，梁体均从内边梁向外边梁架设。3.1.5 桥面系及附属施工3.1.5.1 桥面铺装（1）钢筋制作与安装。熟悉施工设计图纸，严格按设计文件准确下料、制作，并做好钢筋除锈工作。现场安装必须准确划线、预留钢筋网片保护层，严禁钢筋超出砼顶面高程。桥面铺装钢筋网应注意与防撞护栏钢筋进行有效的连接，铺装层内若有通信管道通过，钢筋网片安装则应按技术交底施工。（2）砼浇注。砼浇注宜单幅纵向分半幅或几幅进行，浇注顺序一般以从低向高的顺序为宜。

浇注前应将箱梁顶面彻底清理干净，必要时使用高压水枪和空压机共同清理。桥面砼施工时，注意确保过桥通信管道及安全设施预埋件等的准确定位。同时，外缘碎石盲沟应预留尺寸，铺装砼浇注以后及时弹出碎石盲沟边缘线，人工凿除多余部分，将杂物等清理干净，安装泄水孔等附属设施。现场砼施工完成后将桥面彻底清理干净，以便进行沥青路面的施工。（3）伸缩缝。按厂家提供的资料、模具及设计要求进行施工。施工前注意检查预留槽、预埋件等，吊入伸缩装置，与预埋筋连接锚固，再施工槽口混凝土。（4）防撞护栏。3.1.6 路面施工桥梁施工完毕后，及时向高速公路相关部门申请进行桥梁荷载试验，试验合格后，请相关施工单位进行路面沥青混凝土施工，施工期间做好全程配合工作。3.2 操作特点主要操作特点为“盖挖逆作”，即先“盖”（墩柱施工、盖梁施工、架梁）后“挖”（土方开挖）。4 质量控制（1）高速公路土方开挖。设置专职人员加强过程控制。精心测量，针对黄土严格按要求开挖施工。开挖后的防护工作应有专人监管，并每工作日检查。在桥梁桩基础施工完成后，对桩基础进行超声波检测。（2）在预制梁中，对钢筋、模板、浇注砼、预应力张拉、孔道压浆 5 个关键工序进行控制，及时填写分项工程质量检查单，使得各项工序特别是关键工序处于受控状态，杜绝不合格工序流入下道工序中。（3）后续桥梁桥面系工程、桥梁附属工程和路面工程快速有序施工，确保顺利通车，为另一座桥开工做好准备。